JP2017102190A - 表示装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】入力画像をフレーム周波数変換して表示する液晶表示装置において、交流駆動による液晶パネルの信頼性の向上と高画質表示とを両立させる。【解決手段】画像信号に基づき画像を表示する表示手段と、第1の画像信号から前記第1の画像信号のフレーム周波数の奇数倍のフレーム周波数の第2の画像信号を生成する生成手段と、前記第2の画像信号に基づきフレーム毎に電圧を反転させた駆動信号により前記表示手段を交流駆動する駆動手段と、前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームの少なくともいずれかに対し、前記交流駆動における正極性電圧と負極性電圧との差異を小さくする画像処理を行う処理手段と、を備えることを特徴とする表示装置。【選択図】図5
Description
本発明は表示装置及びその制御方法に関する。
液晶パネルを備える表示装置において、液晶パネルを駆動する信号の電圧をフレーム毎に反転させる交流駆動を行うことで、焼き付きを抑制し信頼性を高める技術と高画質表示技術とを両立させることを図った先行技術がある。例えば、特許文献1には、シネマ画像を倍速表示する際に、テレシネ変換によるシネマモードと、繰り返し表示によるフィルムモードとを、画像に応じて適応的に切り換えて交流駆動を行う技術が開示されている。特許文献2には、特許文献1のフィルムモードにおいて、シネマ画像のフレーム境界部分に黒画像を挿入する画像処理を行うことで交流駆動する技術が開示されている。
特許文献1の技術では、通常はフィルムモードで駆動し、シーンチェンジを検出した場合にシネマモードで駆動する適応的な制御を行う。この技術では、駆動モードの切り替えはフレーム単位で行われることになるため、動画像の場合、画素単位ではフレーム間の差分が異なる場合ある。このため、全ての画素でDCバランスを保持した交流駆動を行うことができない。これに対しシーンチェンジの検出条件を厳しくすることも考えられるが、動画の場合には、シーンチェンジの検出頻度が高くなり、シネマモードで駆動する期間が多くなる。液晶パネルの信頼性とシネマ画像の高画質表示はトレードオフの関係にあった。
特許文献2に示すようなフィルムモードで黒挿入する駆動方式は、特許文献1と比較して、入力画像によらずシネマ画像の高画質表示が可能となる。しかしながら、黒挿入時の極性反転の規則性により、必ず黒挿入フレームの前後のフレームが同極性になってしまうため、ネガポジ非対称な電圧印加(時間積分)が生じ、イオンが偏り易くなり、焼き付きが生じる場合があった。
本発明は、入力画像をフレーム周波数変換して表示する液晶表示装置において、交流駆動による液晶パネルの信頼性の向上と高画質表示とを両立させる技術を提供することを目的する。
本発明は、画像信号に基づき画像を表示する表示手段と、
第1の画像信号から前記第1の画像信号のフレーム周波数の奇数倍のフレーム周波数の第2の画像信号を生成する生成手段と、
前記第2の画像信号に基づきフレーム毎に電圧を反転させた駆動信号により前記表示手段を交流駆動する駆動手段と、
前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームの少なくともいずれかに対し、前記交流駆動における正極性電圧と負極性電圧との差異を小さくする画像処理を行う処理手段と、
を備えることを特徴とする表示装置である。
第1の画像信号から前記第1の画像信号のフレーム周波数の奇数倍のフレーム周波数の第2の画像信号を生成する生成手段と、
前記第2の画像信号に基づきフレーム毎に電圧を反転させた駆動信号により前記表示手段を交流駆動する駆動手段と、
前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームの少なくともいずれかに対し、前記交流駆動における正極性電圧と負極性電圧との差異を小さくする画像処理を行う処理手段と、
を備えることを特徴とする表示装置である。
本発明は、画像信号に基づき画像を表示する表示手段を備える表示装置の制御方法であって、
第1の画像信号から前記第1の画像信号のフレーム周波数の奇数倍のフレーム周波数の第2の画像信号を生成する生成工程と、
前記第2の画像信号に基づきフレーム毎に電圧を反転させた駆動信号により前記表示手段を交流駆動する駆動工程と、
前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームの少なくともいずれかに対し、前記交流駆動における正極性電圧と負極性電圧との差異を小さくする画像処理を行う処理工程と、
を有することを特徴とする表示装置の制御方法である。
第1の画像信号から前記第1の画像信号のフレーム周波数の奇数倍のフレーム周波数の第2の画像信号を生成する生成工程と、
前記第2の画像信号に基づきフレーム毎に電圧を反転させた駆動信号により前記表示手段を交流駆動する駆動工程と、
前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームの少なくともいずれかに対し、前記交流駆動における正極性電圧と負極性電圧との差異を小さくする画像処理を行う処理工程と、
を有することを特徴とする表示装置の制御方法である。
本発明は、入力画像をフレーム周波数変換して表示する液晶表示装置において、交流駆動による液晶パネルの信頼性の向上と高画質表示とを両立させることが可能となる。
以下、本発明の実施例を説明する。この実施例では、液晶パネルを備えた液晶表示装置に本発明を適用した例について説明する。本発明は、液晶テレビ、液晶モニタ、液晶プロジェクタ等の液晶表示装置に適用可能である。液晶プロジェクタに適用する場合、単板式、3板式等、どのような方式であっても良く、透過型、反射型のどちらの表示方式にも適用することができる。そして、液晶パネルの駆動方式には様々な方式があるが、本実施例は、駆動電圧をフレーム単位で極性反転した交流駆動の駆動方式を例に説明する。
液晶表示装置で表示する画像信号は、シネマ画像を例として説明する。ここでは、入力されるフレーム周波数24Hzの画像信号を5倍のフレーム周波数120Hzの画像信号に変換して表示する例を説明する。しかしながら、これは一例である。本発明は、入力される第1の画像信号から、第1の画像信号のフレーム周波数の奇数倍のフレーム周波数の第2の画像信号を生成し、第2の画像信号に基づきフレーム毎に電圧を反転させた九度信号により液晶パネルを交流駆動する表示装置であれば適用可能である。例えば、入力画像のフレーム周波数24Hzを3倍のフレーム周波数72Hzに変換して表示する場合や、入力画像のフレーム周波数48Hzを5倍のフレーム周波数240Hzに変換して表示す
る場合にも本発明は適用できる。
る場合にも本発明は適用できる。
(実施例1)
まず、図1のブロック図を用いて、本発明の実施例を説明するための比較例としての液晶表示装置の構成を説明する。
入力部1は、アナログ画像入力、デジタル画像入力、HDMI(登録商標),SDI,DVI,LVDS等の高速シリアル規格の入力、2D/3D等のフォーマット形態等の各種の画像信号の入力を受け付ける。
まず、図1のブロック図を用いて、本発明の実施例を説明するための比較例としての液晶表示装置の構成を説明する。
入力部1は、アナログ画像入力、デジタル画像入力、HDMI(登録商標),SDI,DVI,LVDS等の高速シリアル規格の入力、2D/3D等のフォーマット形態等の各種の画像信号の入力を受け付ける。
フォーマット変換部2は、画像信号のフォーマット変換にかかる処理を行う。フォーマット変換部2は、例えば、フレーム周波数変換、I/P変換、拡大縮小スケーラ、24Hzシネマ画像を60Hzに変換するテレシネ変換、更には、それらを組み合わせた処理等を行う。フォーマット変換部2は、HDMI規格の3Dシネマ画像信号のパッキング方式(FramePacking、Side by Side、Top and Bottom)を識別して、倍速でL/Rフレーム分離するフォーマット変換等も行う。
フレームN倍速部3は、メモリ4及びメモリ5が接続され、メモリ4及び5をフレームバッファとして用いることでN回の繰り返し再生を行う。N回の繰り返し再生とは、メモ
リ4(又は5)に格納されているデータをN回続けて繰り返し出力することである。
ガンマ変換部6は、液晶パネル8の輝度値と画像信号の値(階調データ)が線形になるように画像信号を変換する。実施例1では、ガンマ変換部6は、液晶パネル8の交流駆動のために正極性(P)と負極性(N)用のガンマテーブルをそれぞれ有し、交流駆動の極性に合わせて切り替えられる。
駆動制御部7は、液晶パネル8の駆動制御を行う。実施例1では、液晶パネル8を駆動する電圧をフレーム毎に反転させる交流駆動により液晶パネル8の駆動制御を行う。
液晶パネル8は、駆動制御部7の駆動制御により、画像信号に基づく画像を表示する。
リ4(又は5)に格納されているデータをN回続けて繰り返し出力することである。
ガンマ変換部6は、液晶パネル8の輝度値と画像信号の値(階調データ)が線形になるように画像信号を変換する。実施例1では、ガンマ変換部6は、液晶パネル8の交流駆動のために正極性(P)と負極性(N)用のガンマテーブルをそれぞれ有し、交流駆動の極性に合わせて切り替えられる。
駆動制御部7は、液晶パネル8の駆動制御を行う。実施例1では、液晶パネル8を駆動する電圧をフレーム毎に反転させる交流駆動により液晶パネル8の駆動制御を行う。
液晶パネル8は、駆動制御部7の駆動制御により、画像信号に基づく画像を表示する。
次に、図2の2倍速駆動時のタイミング図を用いて、60Hz入力画像を120Hzで液晶パネル8に表示する処理について説明する。
図2(a)の画像入力は60Hzのインターレース信号である。A、B、C、Dは1フィールド毎の画像信号を示している。この入力画像信号は、フォーマット変換部2でI/P変換され、図2(b)の60Hzプログレッシブ信号として出力される。
図2(a)の画像入力は60Hzのインターレース信号である。A、B、C、Dは1フィールド毎の画像信号を示している。この入力画像信号は、フォーマット変換部2でI/P変換され、図2(b)の60Hzプログレッシブ信号として出力される。
図2(c)、図2(d)は、フレームN倍速部3によりメモリ4及びメモリ5に書き込まれる画像データのタイミング図である。フレームN倍速部3は、1フレーム毎にメモリ4とメモリ5に交互に画像データを書き込む。図2(e)、図2(f)は、フレームN倍速部3(この例ではN=2)によりメモリ4及びメモリ5から画像データを読み出すタイミングを示す図である。図2(e)、図2(f)に示すように、フレームN倍速部3は、メモリ4に書き込まれた画像データを、書き込み時の周波数の2倍の周波数で読み出す(入力画像の1周期の期間に2回読み出す)ことにより、同じ画像を連続して2回繰り返し出力する。同様に、フレームN倍速部3は、メモリ5に書き込まれた画像データを、書き込み時2倍の周波数で連続して2回読み出す。メモリ4及びメモリ5からの読み出しを書き込みの2倍の速度で行い、1フレームの書き込みの間に2フレーム分の画像を読み出すことにより、入力画像のフレーム周波数を2倍にして出力することが可能となる。
フレームN倍速部3より出力された120Hzの画像信号は、ガンマ変換部6において、フレーム毎に交互に、正極性(P)駆動用と負極性(N)駆動用それぞれのガンマテーブルを用いて変換され、図2(g)の出力を得る。
駆動制御部7は、ガンマ変換後の信号の極性と駆動電圧の極性を合わせた液晶パネル8
の交流駆動を行う。駆動制御部7は、駆動電圧の中心電圧を基準として正極性の駆動電圧と負極性の駆動電圧が同じになるように、フレーム毎に電圧を反転させた駆動信号を出力する(図2(h))。駆動電圧の中心電圧をVcomとすると、以下の式が成り立つ。
正極性(P)電圧+負極性(N)電圧=2Vcom
このように液晶パネル8に対して、フレーム毎に駆動電圧を反転させながら同一の画像を2回表示する交流駆動を行うことにより、DCバランスが保たれ、電荷の偏りで生じる焼き付きを抑制し、液晶パネルの長期的な信頼性が高まる。
の交流駆動を行う。駆動制御部7は、駆動電圧の中心電圧を基準として正極性の駆動電圧と負極性の駆動電圧が同じになるように、フレーム毎に電圧を反転させた駆動信号を出力する(図2(h))。駆動電圧の中心電圧をVcomとすると、以下の式が成り立つ。
正極性(P)電圧+負極性(N)電圧=2Vcom
このように液晶パネル8に対して、フレーム毎に駆動電圧を反転させながら同一の画像を2回表示する交流駆動を行うことにより、DCバランスが保たれ、電荷の偏りで生じる焼き付きを抑制し、液晶パネルの長期的な信頼性が高まる。
ここで、図3のタイミング図を用いて、24Hzのシネマ画像をテレシネ変換(2−3プルダウン)により120Hzに変換して液晶パネルに表示する処理について説明する。
図3(a)の画像入力は、オリジナルのシネマ画像のタイミングを示しており、1秒間に24フレームの画像で構成されている。この信号は、フォーマット変換部2でテレシネ変換(2−3プルダウン)及びI/P変換され、図3(b)の60Hzプログレッシブ信号として出力される。一般的に、24Hzのシネマ画像信号を60Hzの画像信号にテレシネ変換を行う場合には、2−3プルダウンという方法が用いられている。2−3プルダウンとは、シネマ画像信号の1枚のフレームを2回繰り返し出力する処理と3回繰り返し出力する処理とを交互に行うことにより、24Hzのフレーム周波数を60Hzのフレーム周波数に変換する処理である。
図3(a)の画像入力は、オリジナルのシネマ画像のタイミングを示しており、1秒間に24フレームの画像で構成されている。この信号は、フォーマット変換部2でテレシネ変換(2−3プルダウン)及びI/P変換され、図3(b)の60Hzプログレッシブ信号として出力される。一般的に、24Hzのシネマ画像信号を60Hzの画像信号にテレシネ変換を行う場合には、2−3プルダウンという方法が用いられている。2−3プルダウンとは、シネマ画像信号の1枚のフレームを2回繰り返し出力する処理と3回繰り返し出力する処理とを交互に行うことにより、24Hzのフレーム周波数を60Hzのフレーム周波数に変換する処理である。
以下、図2の説明と同様の倍速の交流駆動を行うことで、図3(c)から図3(h)に示すように、テレシネ変換(2−3プルダウン)のシネマモードにおいて、DCバランスを保った120Hzの交流駆動を行うことができる。
しかしながら、テレシネ変換(2−3プルダウン)で60Hzに変換し、60Hzを2回繰り返し再生することで120Hz化する処理では、24Hzシネマ画像のフレーム境界と、120Hz出力画像のフレーム境界とがずれることがある。これにより、動画像の内容によっては動きの滑らかさが低下する場合がある。元のシネマ画像では全てのフレームは1/24秒だが、テレシネ変換された画像では、2回繰り返し出力されたフレームは1/30秒、3回繰り返し出力されたフレームは1/20秒となるからである。そのため、毎秒24コマのフィルムで製作された映画等の独特の質感を忠実に再現するためには、24Hzの入力画像を5回繰り返し再生し120Hz化する(フィルムモード)が有効である。
そこで、図4のタイミング図を用いて、24Hzのシネマ画像をフィルムモードで120Hzの画像信号に変換して液晶パネルに表示する処理について以下に説明する。
図4(a)の画像入力は、オリジナルのシネマ画像のタイミングを示しており、1秒間に24フレームの画像で構成されている。この画像信号は、フォーマット変換部2で変換されることなく図4(b)がスルーで出力される。
図4(a)の画像入力は、オリジナルのシネマ画像のタイミングを示しており、1秒間に24フレームの画像で構成されている。この画像信号は、フォーマット変換部2で変換されることなく図4(b)がスルーで出力される。
図4(c)、(d)は、フレームN倍速部3によりメモリ4及びメモリ5に書き込まれる画像のタイミング図である。フレームN倍速部3は、入力画像信号の1フレーム毎にメモリ4とメモリ5に交互にデータを書き込む。図4(e)、(f)は、フレームN倍速部3(この例ではN=5)がメモリ4及びメモリ5からデータを読み出すタイミングを示す図である。図4(e)、(f)のように、フレームN倍速部3は、メモリ4に書き込まれた画像データを書き込みの周波数の5倍の周波数で5回読み出すことにより、同じ画像データを連続して5回繰り返し出力する。同様に、フレームN倍速部3は、次にメモリ5より書き込まれた画像データを連続して5回読み出す。以上のように、メモリ4及びメモリ5からの読み出しを入力信号の5倍の周波数で行い、入力画像信号の1フレームの書き込
みの間に5フレーム分の画像データを読み出すことにより、入力画像のフレーム周波数を5倍にすることが可能となる。
みの間に5フレーム分の画像データを読み出すことにより、入力画像のフレーム周波数を5倍にすることが可能となる。
フレームN倍速部3より出力された120Hzの画像信号は、ガンマ変換部6において、フレーム毎に交互に、正極性(P)駆動用と負極性(N)駆動用それぞれのガンマテーブルを用いて変換され、図4(g)の出力を得る。
駆動制御部7は、ガンマ変換後の信号の極性と駆動電圧の極性を合わせた液晶パネル8の反転駆動を行う。図4(h)に示すように、駆動制御部7は、各フレームにおいて、正極性の駆動電圧及び負極性の駆動電圧が同じになるように、交互に電圧を切り換えた駆動信号を液晶パネル8に出力する。
駆動制御部7は、ガンマ変換後の信号の極性と駆動電圧の極性を合わせた液晶パネル8の反転駆動を行う。図4(h)に示すように、駆動制御部7は、各フレームにおいて、正極性の駆動電圧及び負極性の駆動電圧が同じになるように、交互に電圧を切り換えた駆動信号を液晶パネル8に出力する。
以上のような処理を行うことで、24Hzの入力画像のフレーム境界位置と120Hzの出力画像(表示画像)のフレーム境界位置とを一致させることができるため、画像はスムーズな動きで質感が向上する。しかしながら、液晶パネル8のフレーム反転の交流駆動においては、図4(h)に示すように、入力画像の1/2の周波数(この場合12Hz)の頻度で、正極性の電圧と負極性の電圧のバランスに偏りが生じる。例えば、入力画像のフレームA由来の5枚の出力画像のフレームのうち5枚目のフレームAγpの電圧と、入力画像のフレームB由来の5枚の出力画像のフレームのうち1枚目のフレームBγnの電圧とは、図4(h)に示すように等しくない。このようなDCバランスの偏りが生じると、パネルの信頼性に影響がある。
この問題は、フレーム反転駆動の液晶パネルにおいて、入力画像信号に対して奇数倍速駆動(この場合は5倍速)した場合に起きる特有の課題であって、偶数倍速駆動の場合はDCバランスの偏りの問題は生じない。しかしながら、例えば、24Hzシネマ画像を4倍速駆動により96Hzで表示する場合は、120Hz駆動と比較してフリッカが視認しやすくなる。また、24Hzシネマ画像を10倍速駆動して240Hzで表示する場合は、120Hz駆動と比較してフリッカは起こりにくいが、パネルインタフェースやパネル製造でのコストアップの課題がある。従って、奇数倍駆動である5倍速駆動で120Hzで表示するニーズがあり、入力画像を5倍速駆動する交流駆動液晶パネルにおいてDCバランスの偏りを抑制する方法への要請がある。
そこで、本発明では、この課題への解決手段として、以下に説明する特徴的な駆動方法を提案する。図5は、本発明の実施例1の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。前述した比較例の液晶表示装置の全体の構成(図1)との違いは、フォーマット変換部2とフレームN倍速部3との間に、境界処理部9がある点である。ここでは、この境界処理部9の処理を中心に前述した比較例との相違点を中心に説明する。
図5において、10はシステム制御部で、11のシステムバスを経由して、各機能ブロックと接続されている。各機能ブロックの動作は、システム制御部10が各機能ブロックにパラメータ設定をすること等により制御される。
図5において、10はシステム制御部で、11のシステムバスを経由して、各機能ブロックと接続されている。各機能ブロックの動作は、システム制御部10が各機能ブロックにパラメータ設定をすること等により制御される。
システム制御部10は、論理ロジックのみで構成されていても、CPUやマイコン、並列演算が可能なプロセッサであってもよい。制御を行うプログラムは図示しないROMに内蔵されていてもよいし、周辺入出力インタフェースを介して外部から転送されてもよい。また、各ブロックに設定するパラメータに関しては、電源遮断時にも記憶しておく必要があるため、図示しないフラッシュメモリ等の不揮発性メモリに格納し保持できるようになっている。この不揮発性メモリは、NANDタイプやNORタイプのフラッシュメモリだけではなく、EEPROMで合っても、ハードディスクであっても良く、更には、SRAM等の揮発性メモリを電池駆動により不揮発性メモリのように使う構成であってもよい。
実施例1では電源投入時に、システム制御部10は、前述した不揮発性メモリに格納された初期パラメータを読み出し、システムバス11に接続された各機能ブロックに、動作を制御するパラメータとして書き込む。システム制御部10は、ガンマ変換部6に対して、正極性(P)駆動用のガンマ変換のテーブルデータと負極性(N)駆動用のガンマ変換のテーブルデータを書き込む。
図7(a)の画像入力は、24Hzのシネマ画像である。この画像信号は、フォーマット変換部2でテレシネ変換(2−3プルダウン)とI/P変換され、図7(b)の60Hzのプログレッシブ画像信号として出力される。
ここで、境界処理部9の詳細動作について図6を用いて詳しく説明する。境界処理部9はフォーマット変換部2より図7(b)のテレシネ変換(2−3プルダウン)された60Hzの画像信号105を受け取る。境界処理部9は、繰り返し画像の先頭を示す識別信号としてフィールド識別信号106も同時に受け取る。このフィールド識別信号106は、フォーマット変換部2がテレシネ変換(2−3プルダウン)する際に生成される。テレシネ画像信号105は、101で1フレーム遅延した画像信号107とともに共通化部102に入力し、共通化部102は画像信号105と画像信号107の同一座標の画素同士の画素値の平均値を画素値としてもつフレーム間平均化画像108を出力する。テレシネ画像105とフレーム間平均化画像108は、マルチプレクサ103に入力し、フィールド識別信号106に基づき制御部104で生成された境界識別信号110に従って、選択出力され、60Hz画像出力109を得る。
ここで、制御部104がフィールド識別信号106から境界識別信号110を生成する方法について図7を用いて説明する。2−3プルダウンでテレシネ変換する場合、フィールド識別信号106は、テレシネ画像における2回繰り返し部の先頭フレーム期間と、3回繰り返し部の先頭フレーム期間とでHiとなる。実施例1では、制御部104は、3回繰り返し部の先頭フレーム期間のみHiとすることで、境界識別信号110を生成する。マルチプレクサ103は、境界識別信号110がHiの期間ではフレーム間平均化画像108を出力し、それ以外の期間ではテレシネ画像105を出力する。
このようにすることで、60HzのMUX出力画像109は、12Hz周期で、オリジナル入力画像(図7(a)の24Hzの画像信号)のフレーム境界位置に対応する位置において、フレーム間平均化画像108となる。図7に示すように、MUX出力画像109は、
A→A→(A+B)→B→B→C→C→(C+D)→D→D→・・・
のようになり、テレシネ画像における、オリジナル画像のフレーム境界位置付近のフレーム境界位置のフレームは、当該フレームの前後のフレームから生成されたフレーム(共通フレームという)に置換される。ここで、共通フレームを(A+B)と表記したが、共通フレームを生成する共通化部102の処理は、以下のような平均値算出処理である。フレームAの画素位置(x、y)の画素値をA(x,y)、フレームBの画素位置(x、y)の画素値をB(x,y)と表すと、共通フレームの画素位置(x、y)の画素値は、
(A(x,y)+B(x,y))/2
のように算出される。
なお、共通フレームの画素値は、前後のフレーム間の平均値に限らず、以下のように係数α(0<α<1)を用いた重み付け加算で求めた値でも良い。
α・A(x,y)+(1―α)・B(x,y)
共通フレームの画素値は、共通フレームの前後のフレームの画素値に基づく補間計算により求められる値であれば、上記の平均値は重み付け加算値に限らない。
このようにすることで、60HzのMUX出力画像109は、12Hz周期で、オリジナル入力画像(図7(a)の24Hzの画像信号)のフレーム境界位置に対応する位置において、フレーム間平均化画像108となる。図7に示すように、MUX出力画像109は、
A→A→(A+B)→B→B→C→C→(C+D)→D→D→・・・
のようになり、テレシネ画像における、オリジナル画像のフレーム境界位置付近のフレーム境界位置のフレームは、当該フレームの前後のフレームから生成されたフレーム(共通フレームという)に置換される。ここで、共通フレームを(A+B)と表記したが、共通フレームを生成する共通化部102の処理は、以下のような平均値算出処理である。フレームAの画素位置(x、y)の画素値をA(x,y)、フレームBの画素位置(x、y)の画素値をB(x,y)と表すと、共通フレームの画素位置(x、y)の画素値は、
(A(x,y)+B(x,y))/2
のように算出される。
なお、共通フレームの画素値は、前後のフレーム間の平均値に限らず、以下のように係数α(0<α<1)を用いた重み付け加算で求めた値でも良い。
α・A(x,y)+(1―α)・B(x,y)
共通フレームの画素値は、共通フレームの前後のフレームの画素値に基づく補間計算により求められる値であれば、上記の平均値は重み付け加算値に限らない。
以上のようにして境界処理部9から出力された60Hzの画像信号に対して、上述した図3(b)のテレシネ画像の2倍速処理と同様の処理を行うことで、図7(c)から図7(h)のように、実施例1における120Hzの出力画像が得られる。図7(g)は、オリジナルの24Hzの画像信号(第1の画像信号)のフレーム周波数の奇数倍(5倍)のフレーム周波数をもつ120Hzの画像信号(第2の画像信号)を示す。図7(g)に示すように、120Hzの出力画像信号では、オリジナルの24Hzの入力画像信号のフレーム境界位置(例えばフレームAとフレームBの境界位置)に対応するフレーム境界位置の前後のフレームが、ともに共通フレームとなっている。実施例1では、共通フレーム生成のためのフレーム間平均化処理のために1フレームの遅延を行っている。そのため、オリジナルの入力画像信号のフレーム境界位置に対応する出力画像信号のフレーム境界位置は、実際には、オリジナルの入力画像信号のフレーム境界位置の1フレーム後のタイミングになっている。これはMUX出力画像109の生成方法に依存するずれであり、「対応する位置」とオリジナルの画像信号のフレーム境界位置との位置関係はこれに限らない。
実施例1では、オリジナルの画像信号のフレーム境界位置に対応する出力画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームを共通のフレームにする画像処理を、オリジナルの入力画像信号のフレーム周波数の1/2の周波数で行っている。従って、図7(g)の出力画像信号では、12Hzで共通フレームが現れる。その結果、図7(h)に示すように、120Hzのフレーム反転の交流駆動において、正極性電圧と負極性電圧との差異が小さくなり、奇数倍速駆動においてDCバランスを保持した交流駆動が可能となる。
実施例1では、オリジナルの画像信号のフレーム境界位置に対応する出力画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームを共通のフレームにする画像処理を、オリジナルの入力画像信号のフレーム周波数の1/2の周波数で行っている。従って、図7(g)の出力画像信号では、12Hzで共通フレームが現れる。その結果、図7(h)に示すように、120Hzのフレーム反転の交流駆動において、正極性電圧と負極性電圧との差異が小さくなり、奇数倍速駆動においてDCバランスを保持した交流駆動が可能となる。
ここで、実施例1では、入力画像信号のフレーム周波数の1/2の周波数で、上記のDCバランス保持を目的として正極性電圧と負極性電圧との差異を小さくするための画像処理を行っている。そのため、共通フレームが挿入されるタイミングから1/24秒後のフレーム境界位置(例えば、オリジナルのフレームBとフレームCの境界位置に対応するフレーム境界位置)には、共通フレームは挿入されない。しかしながら、人間の視覚において、上記画像処理に近い平均化処理が行われる。そのため、画像処理の平均化処理と視覚上での平均化処理が交互に起こったとしても、最終的な出力画像の見えとしては、24Hzを単純に5回繰り返し再生し120Hz化したフィルムモードと同等になる。よって、実施例1によれば、24Hzのフィルム画像入力を奇数倍速フレーム周波数変換して表示する液晶表示装置において、高画質表示と交流駆動による液晶パネルの信頼性の向上とを両立することができる。
より高画質表示のためには、共通化部102で共通フレームを生成する処理は、人間の視覚的な平均化と同等な効果が得られるような演算を行うことがより望ましい。
実施例1によれば、シネマ画像をフィルムモードと同等の高画質な見えになるようフレ
ーム周波数変換するとともに、変換後の画像信号に基づき液晶パネルの、正極性電圧と負極性電圧ができるだけバランスするように液晶パネルの交流駆動を行うことができる。
実施例1によれば、シネマ画像をフィルムモードと同等の高画質な見えになるようフレ
ーム周波数変換するとともに、変換後の画像信号に基づき液晶パネルの、正極性電圧と負極性電圧ができるだけバランスするように液晶パネルの交流駆動を行うことができる。
以上、本発明の実施例1について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形、及び、変更が可能である。
例えば、実施例1では24Hzのシネマ画像信号が入力部1に入力され、フォーマット変換部2においてテレシネ変換され、フィールド識別信号106とともに境界処理部3に受け渡す処理について説明した。しかし、テレシネ変換された60Hzのインターレース信号が入力部1に入力される場合も実施例1の構成が適用できる。この場合は、入力部1にテレシネ画像信号の検知機能を実装し、2−3プルダウンされたフィールドの識別を行った後に、フォーマット変換部2にて、I/P変換を行うように処理すれば、境界処理部
9以降は同様な処理を適用することは可能である。
また、実施例1では、入力画像信号(第1の画像信号)のフレーム境界位置に対応する出力画像信号(第2の画像信号)のフレーム境界位置の前後のフレームの両方を共通フレームとする画像処理を行う例を説明した。そして、この画像処理を第1の画像信号のフレーム周波数の1/2の周波数で行う例を説明した。しかし、この画像処理を前記前後のフレームのどちらかに行う用にしても良い。この場合、この画像処理を第1の画像信号のフレーム周波数と同じ周波数で行っても良い。この変形例については後述の実施例で説明する。
例えば、実施例1では24Hzのシネマ画像信号が入力部1に入力され、フォーマット変換部2においてテレシネ変換され、フィールド識別信号106とともに境界処理部3に受け渡す処理について説明した。しかし、テレシネ変換された60Hzのインターレース信号が入力部1に入力される場合も実施例1の構成が適用できる。この場合は、入力部1にテレシネ画像信号の検知機能を実装し、2−3プルダウンされたフィールドの識別を行った後に、フォーマット変換部2にて、I/P変換を行うように処理すれば、境界処理部
9以降は同様な処理を適用することは可能である。
また、実施例1では、入力画像信号(第1の画像信号)のフレーム境界位置に対応する出力画像信号(第2の画像信号)のフレーム境界位置の前後のフレームの両方を共通フレームとする画像処理を行う例を説明した。そして、この画像処理を第1の画像信号のフレーム周波数の1/2の周波数で行う例を説明した。しかし、この画像処理を前記前後のフレームのどちらかに行う用にしても良い。この場合、この画像処理を第1の画像信号のフレーム周波数と同じ周波数で行っても良い。この変形例については後述の実施例で説明する。
(実施例2)
実施例1において、フィルムモードと同等の見えを実現しかつ液晶交流駆動における正極性電圧と負極性電圧のバランスをとるために入力画像の1/2周波数でフレーム境界前後フレームを共通画像化する処理について説明した。本発明の実施例2では、フレーム境界に黒挿入することにより同等の効果を達成できる構成について、図8のブロック図と図10のタイミング図を用いて以下に説明する。
実施例1において、フィルムモードと同等の見えを実現しかつ液晶交流駆動における正極性電圧と負極性電圧のバランスをとるために入力画像の1/2周波数でフレーム境界前後フレームを共通画像化する処理について説明した。本発明の実施例2では、フレーム境界に黒挿入することにより同等の効果を達成できる構成について、図8のブロック図と図10のタイミング図を用いて以下に説明する。
ここで、実施例2に特徴的な駆動方法について以下に説明する。図8は、本発明の実施例2の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。実施例1の構成との違いは、フレームN倍速部3とガンマ変換部6の間に、境界処理部9がある点である。
図10(a)の画像入力は、24Hzのシネマ画像信号である。この画像信号は、フォーマット変換部2からフレームN倍速部3まで、前述した図4と同様の処理を行うことで、1フレームの書き込みの間に5フレーム分の画像を読み出すことにより、入力画像のフレーム周波数を5倍にする。このとき、フレームN倍速部3は境界処理部9に対して、5倍速の120Hzの画像信号203と、繰り返し画像の先頭を示す識別信号としてフィールド識別信号206を受け渡す。
ここで、境界処理部9の詳細動作について図9を用いて詳しく説明する。境界処理部9の120Hzの5回繰り返し画像信号203は、マルチプレクサ201に受け渡される。マルチプレクサ201は、フィールド識別信号206に基づき、5回繰り返し画像信号203と、内部生成した黒画像204とを、選択出力し、120Hzの黒挿入画像信号205を得る。
制御部202は、フィールド識別信号206に基づき、ガンマ変換部6が用いるガンマ変換テーブルをフレーム毎にフレーム毎に制御するためのγ切り替え信号207(図10(g)ではγ切り替え信号1)を生成する。
境界処理部9より出力された120Hzの黒挿入画像信号205は、ガンマ変換部6により図10(g)のγ切り替え信号207に基づきフレーム毎に制御される正極性(P)駆動用と負極性(N)駆動用ガンマテーブルを用いて変換されγ出力データ208を得る。
制御部202は、フィールド識別信号206に基づき、ガンマ変換部6が用いるガンマ変換テーブルをフレーム毎にフレーム毎に制御するためのγ切り替え信号207(図10(g)ではγ切り替え信号1)を生成する。
境界処理部9より出力された120Hzの黒挿入画像信号205は、ガンマ変換部6により図10(g)のγ切り替え信号207に基づきフレーム毎に制御される正極性(P)駆動用と負極性(N)駆動用ガンマテーブルを用いて変換されγ出力データ208を得る。
上記の120Hzの黒挿入画像信号では、図10(g)のγ出力データ208に示すように、黒フレーム前後の極性反転の規則性により、黒フレームの前後の画像フレームの極性が同極性になってしまう。例えば図10(g)のγ切り替え信号207によりガンマ変換部6が制御される場合、Aγn(N)→黒(P)→Bγn(N)であり、また、Bγp(P)→黒(N)→Cγp(P)であり、黒フレームの前後の画像フレームは連続して負極性か連続して正極性となる。黒フレームでは液晶に電圧がかからず、液晶にとっては外部による劣化因子とはならないものの、負極性と正極性とで対称的でない電圧印加(時間積分)がある場合、イオンが偏り易くなり、焼き付き等の原因となる可能性がある。
そこで、実施例2では、オリジナルの24Hzの画像信号(第1の画像信号)のフレーム境界位置に対応する120Hzの黒挿入画像信号(第2の画像信号)のフレーム境界位
置の前後において、液晶パネルの駆動信号に対して補正を行う。具体的には、液晶パネルの交流駆動における正極性電圧と負極性電圧の差異を小さくする信号処理を行うようにした。具体的には、黒挿入画像信号の黒フレームの前後の画像フレームの駆動電圧の極性が逆になるように液晶パネルの駆動信号を処理する。ガンマ変換部6の用いるガンマ変換テーブルも、単純にフレーム毎に正負を切り替えるのではなく、黒フレームの前後の画像フレームで異なる極性に対応したガンマ変換テーブルを用いるようにする。具体的には、フィールド識別信号206に基づきガンマ切り替え信号207を反転させ、γ切り替え信号209(図10(g)ではγ切り替え信号2)を生成し、これに基づきガンマ変換テーブルを切り替える。これにより、黒フレームの前後の異なる画像フレームの駆動電圧の極性が異極性になり、例えば、Aγn(N)→黒(N)→Bγp(P)となり、また、Bγn(N)→黒(N)→Cγp(P)となる。
そこで、実施例2では、オリジナルの24Hzの画像信号(第1の画像信号)のフレーム境界位置に対応する120Hzの黒挿入画像信号(第2の画像信号)のフレーム境界位
置の前後において、液晶パネルの駆動信号に対して補正を行う。具体的には、液晶パネルの交流駆動における正極性電圧と負極性電圧の差異を小さくする信号処理を行うようにした。具体的には、黒挿入画像信号の黒フレームの前後の画像フレームの駆動電圧の極性が逆になるように液晶パネルの駆動信号を処理する。ガンマ変換部6の用いるガンマ変換テーブルも、単純にフレーム毎に正負を切り替えるのではなく、黒フレームの前後の画像フレームで異なる極性に対応したガンマ変換テーブルを用いるようにする。具体的には、フィールド識別信号206に基づきガンマ切り替え信号207を反転させ、γ切り替え信号209(図10(g)ではγ切り替え信号2)を生成し、これに基づきガンマ変換テーブルを切り替える。これにより、黒フレームの前後の異なる画像フレームの駆動電圧の極性が異極性になり、例えば、Aγn(N)→黒(N)→Bγp(P)となり、また、Bγn(N)→黒(N)→Cγp(P)となる。
駆動制御部7では、図10(h)のガンマ変換後の信号の極性と合わせて、正極性及び負極性の駆動電圧が同じになるように交互に切り換えて液晶パネル8に出力する。
以上説明したような制御を行うことで、実施例1よりも簡易な構成で実施例1と同等な効果を得ることが可能になる。
実施例2では、画像処理として、第1の画像信号(図10(a)の入力画像)のフレーム境界位置に対応する第2の画像信号(図10(f)のフォーマット変換後データ203)のフレーム境界位置の前後のフレームのいずれか一方を黒画像とする処理を行う。更に、駆動信号に対する信号処理として、黒画像のフレームの前後のフレームの駆動電圧の極性を逆にする処理を行う。これにより、奇数倍のフレーム周波数倍速処理後のシネマ画像の見えをフィルムモードと同等の見えにすることが可能になるとともに、液晶パネルの交流駆動における正極性電圧と負極性電圧のバランスが崩れるのを抑制でき、高画質と信頼性の両立が可能になる。
以上説明したような制御を行うことで、実施例1よりも簡易な構成で実施例1と同等な効果を得ることが可能になる。
実施例2では、画像処理として、第1の画像信号(図10(a)の入力画像)のフレーム境界位置に対応する第2の画像信号(図10(f)のフォーマット変換後データ203)のフレーム境界位置の前後のフレームのいずれか一方を黒画像とする処理を行う。更に、駆動信号に対する信号処理として、黒画像のフレームの前後のフレームの駆動電圧の極性を逆にする処理を行う。これにより、奇数倍のフレーム周波数倍速処理後のシネマ画像の見えをフィルムモードと同等の見えにすることが可能になるとともに、液晶パネルの交流駆動における正極性電圧と負極性電圧のバランスが崩れるのを抑制でき、高画質と信頼性の両立が可能になる。
(実施例3)
実施例1、2は24Hzの2Dシネマ画像を5倍速表示する液晶表示装置への本発明の適用例であった。実施例3では、24Hzの3Dシネマ画像を5倍速表示する液晶表示装置への本発明の適用例を説明する。
実施例1、2は24Hzの2Dシネマ画像を5倍速表示する液晶表示装置への本発明の適用例であった。実施例3では、24Hzの3Dシネマ画像を5倍速表示する液晶表示装置への本発明の適用例を説明する。
フレーム反転の交流駆動の液晶パネル8による3Dシネマ画像の表示と画像処理について、24Hzの入力画像信号に基づき液晶パネルを96Hzで駆動して48Hzの3D画像表示する場合を例に説明する。
図11は、本発明の実施例3の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。フレームシーケンシャル方式の3D表示のために、シャッター制御部12、送信部13、シャッターメガネ14の構成が付加されていることが実施例1及び実施例2の構成との相違点である。
図11は、本発明の実施例3の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。フレームシーケンシャル方式の3D表示のために、シャッター制御部12、送信部13、シャッターメガネ14の構成が付加されていることが実施例1及び実施例2の構成との相違点である。
シャッター制御部12は、駆動制御部7の前段から3Dシャッター制御用の垂直同期信号とL/R識別信号を受け取り、シャッターメガネ14の液晶シャッターを開閉するタイミング信号を生成する。送信部13は、シャッター制御部12から受け取った液晶シャッターの開閉タイミング信号を、赤外線等を使ってシャッターメガネ14に送信する。シャッターメガネ14は、送信部13からの赤外線での制御信号を受け取り、左目用画像と右目用画像に同期して液晶シャッターを開閉する。
図12(a)の画像入力は、フレーム周波数が24Hzであり、1つのフレームに3D画像を構成する左目用画像と右目用画像の情報がパッキングされた3D画像信号である。この3D画像信号のパッキング方式には、水平方向の解像度を半分にしたSide by Side方式、垂直方向の解像度を半分にしたTop and Bottom方式、解像度の低下がないFrame Packing方式等が規格化されている。実施例3では、システム制御部10は、入力部1が検出
した3D画像信号のパッキング方式の情報を受け取り、フォーマット変換部2に対してパッキング方式に応じた制御用パラメータを書き込む。フォーマット変換部2は、制御用パラメータにより3D画像信号のパッキング方式(フォーマット)を識別し、そのフォーマットに合った変換を行うことで、左目用画像と右目用画像が倍速でフレーム分離された図12(b)の画像出力を得る。
した3D画像信号のパッキング方式の情報を受け取り、フォーマット変換部2に対してパッキング方式に応じた制御用パラメータを書き込む。フォーマット変換部2は、制御用パラメータにより3D画像信号のパッキング方式(フォーマット)を識別し、そのフォーマットに合った変換を行うことで、左目用画像と右目用画像が倍速でフレーム分離された図12(b)の画像出力を得る。
図12(c)、図12(d)は、フレームN倍速部3によりメモリ4及びメモリ5に書き込まれる画像のタイミングを示す。フレームN倍速部3は、3D画像信号の1フレーム毎に、メモリ4とメモリ5に左目用画像(L画像)と右目用画像(R画像)を交互に書き込む。図12(e)、図12(f)は、フレームN倍速部3(この例ではN=2)によりメモリ4及びメモリ5からデータを読み出すタイミングを示す図である。図12(e)、図12(f)に示すように、メモリ4に書き込まれたデータを書き込みの周波数の2倍の周波数で2回読み出すことにより、フレームN倍速部3は、同じ画像を連続して2回繰り返し出力する。次に、フレームN倍速部3は、メモリ5に書き込まれた画像データをフレーム5から書き込みの2倍の周波数で連続して2回読み出す。以上のようにメモリ4及びメモリ5からの読み出しを書き込みの2倍の速度で行い、1フレームの書き込みの間に2フレーム分の画像を読み出すことにより、L/R分離された画像信号(図12(b)、48Hz)のフレーム周波数を2倍(96Hz)にして出力する。
フレームN倍速部3より出力された96Hzの画像信号は、ガンマ変換部6において正極性(P)駆動用と負極性(N)駆動用のガンマテーブルをフレーム毎に切り替えながら変換されることで図12(g)の出力を得る。
駆動制御部7は、図12(h)のガンマ変換後の信号の極性と合わせて、正極性及び負極性の駆動電圧が同じになるように交互に切り換えた駆動信号を液晶パネル8に出力する。シャッター制御部12は、垂直同期信号とL/R識別信号により、図12(i)のような、Hでopen、Lでcloseになるシャッターメガネ14への切り替え信号を送信部13に
送る。これにより、ユーザはフィルムモードで3D画像を観察することができる。図12の例のように、3D画像を構成するL画像を2回出力し、R画像を2回出力することを3D画像のフレーム毎に繰り返す倍速画像を生成し、倍速化したフレーム単位でシャッターメガネ14を開閉する。この目的は、液晶の応答速度に起因して左右の画像が交じって見えてしまう3Dクロストークを抑制するためである。
送る。これにより、ユーザはフィルムモードで3D画像を観察することができる。図12の例のように、3D画像を構成するL画像を2回出力し、R画像を2回出力することを3D画像のフレーム毎に繰り返す倍速画像を生成し、倍速化したフレーム単位でシャッターメガネ14を開閉する。この目的は、液晶の応答速度に起因して左右の画像が交じって見えてしまう3Dクロストークを抑制するためである。
前述したように、3D画像はL画像とR画像の2種類あるので、24Hzから96Hzにする場合は出力画像信号(図12(g))の周波数は入力3D画像信号(図12(a))の偶数倍となる。そのため上記の手法で容易にフィルムモードの見えが得られる3D表示を行うことができる。しかしながら、24Hzから120Hzにする場合には奇数倍のため上記の手法ではフィルムモードの見えが得られる3D表示を行うことができない。
以下、実施例3として、24Hzの3Dシネマ画像信号を120Hzの画像信号に変換してフィルムモードの見えを実現するとともに、変換した画像信号に基づく液晶パネルの交流駆動において正負の極性の電圧のバランスが崩れないようにする方法を説明する。
図13(a)の画像入力は、24Hzの3Dシネマ画像信号である。フォーマット変換部2において、L/Rがフレーム分離された倍速の画像出力を得る(図13(b))。図13(c)、図13(d)は、フレームN倍速部3によりメモリ4及びメモリ5に書き込まれる画像のタイミングを示す。フレームN倍速部3は、1フレーム毎に、メモリ4とメモリ5に、L画像とR画像を交互に書き込む。ここまでは、前述した図12と同様な処理である。図13(e)、図13(f)は、フレームN倍速部3(この例ではN=2.5)によりメモリ4及びメモリ5からデータを読み出すタイミングを示す図である。
図13(e)、図13(f)に示すように、メモリ4に書き込まれたL画像を書き込みの周波数の2.5倍の周波数で、連続して2回又は3回読み出す。2回読み出しと3回読み出しは交互に行われる。これにより、同じL画像を連続して2回又は3回繰り返し出力する(2―3プルダウン)。次にメモリ5に書き込まれたR画像を図13(e)のメモリ4からの読み出しが終了した時点で開始し、連続して3回又は2回読み出す。3回読み出しと2回読み出しは交互に行われる。これにより、同じR画像を連続して3回又は2回繰り返し出力する(3―2プルダウン)。
以上のように、メモリ4及びメモリ5からの読み出しを2.5倍の速度で行い、3D入力画像信号をL/R分離した2倍速の画像信号(図12(b))1フレームの書き込みの期間に2.5フレーム分の画像を読み出す。これにより、3D入力画像信号のフレーム周波数を5倍にした120Hz画像出力301が得られる。また、それと同時に、フレームN倍速部3は、L/R識別信号302を境界処理部9に受け渡す。図13の例では、L/R識別信号は、L画像はLo、R画像はHiとしている。境界処理部9は、L/R識別信号302から境界識別信号303を生成する。境界処理部9は、L/R識別信号302のR期間が3回連続した場合を検知して、その前後フレームに境界識別信号303をアサートすることにより、境界識別信号303を生成する。フォーマット変換後のデータ301は、この境界識別信号303によってH期間のみ黒が挿入されるように制御され、120Hz黒挿入画像出力304を得る。この画像処理は、24Hzの3D入力画像信号のフレーム境界位置に対応する、120Hzの出力画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームを黒画像とする処理である。
ガンマ変換部6は、γ切り替え信号305により正極性(P)駆動用と負極性(N)駆動用それぞれのガンマテーブルをフレーム毎に切り替えながらガンマ変換することで図13(g)の出力を得る。
駆動制御部7では、図13(h)のガンマ変換後の信号の極性と合わせて、正極性及び負極性の駆動電圧が同じになるように交互に切り換えて液晶パネル8に出力する。シャッター制御部12は、垂直同期信号とL/R識別信号により、例えば、図13(i)のような、Hでopen、Lでcloseになるようなシャッターメガネ14への切り替え信号を送信部
13に送ることにより、フィルムモードで3D画像を見ることができる。
13に送ることにより、フィルムモードで3D画像を見ることができる。
実施例3では、3D入力画像信号の1フレームのL画像に対応する1又は複数のL画像と、3D入力画像信号の1フレームのR画像に対応する1又は複数のR画像とが、L/R画像フレームのフレーム数の合計が奇数となるように連続する画像信号を生成する。そして3D入力画像信号(24Hz)のフレーム境界位置に対応する出力画像信号(120Hz)のフレーム境界位置の前後フレームを黒画像とする画像処理を行う。実施例3では、この画像処理を、3D入力画像信号のフレーム周波数(24Hz)の1/2の周波数(12Hz)で行っている。
以上の処理を行うことにより、24Hzの3Dシネマ画像信号を120Hzの奇数倍速信号に変換して液晶パネルを交流駆動する場合でも、交流駆動の正負極性電圧のバランスが崩れるのを抑制しつつ、フィルムモードと同等な高画質表示行うことが可能になる。
以上の処理を行うことにより、24Hzの3Dシネマ画像信号を120Hzの奇数倍速信号に変換して液晶パネルを交流駆動する場合でも、交流駆動の正負極性電圧のバランスが崩れるのを抑制しつつ、フィルムモードと同等な高画質表示行うことが可能になる。
(実施例4)
実施例4では、実施例3で説明した境界処理部9の変形例について、図14のタイミング図を用いて異なる部分を中心に説明する。
境界処理部9は、L/R識別信号302から境界識別信号401を生成する。境界処理部9は、実施例4では、L/R識別信号302の立ち下がりの前フレームに境界識別信号401をアサートするようにして境界識別信号401を生成する。フォーマット変換後の
データ301は、この境界識別信号401によってH期間のみ黒が挿入されるように制御され、120Hzの黒挿入画像信号402を得る。この画像処理は、24Hzの3D入力画像信号のフレーム境界位置に対応する、120Hzの出力画像信号のフレーム境界位置の前のフレームのみを黒画像とする処理である。これは一例であり、例えば、24Hzの3D入力画像信号のフレーム境界位置に対応する、120Hzの出力画像信号のフレーム境界位置の後のフレームのみを黒画像とする処理を行っても良い。
実施例4では、実施例3で説明した境界処理部9の変形例について、図14のタイミング図を用いて異なる部分を中心に説明する。
境界処理部9は、L/R識別信号302から境界識別信号401を生成する。境界処理部9は、実施例4では、L/R識別信号302の立ち下がりの前フレームに境界識別信号401をアサートするようにして境界識別信号401を生成する。フォーマット変換後の
データ301は、この境界識別信号401によってH期間のみ黒が挿入されるように制御され、120Hzの黒挿入画像信号402を得る。この画像処理は、24Hzの3D入力画像信号のフレーム境界位置に対応する、120Hzの出力画像信号のフレーム境界位置の前のフレームのみを黒画像とする処理である。これは一例であり、例えば、24Hzの3D入力画像信号のフレーム境界位置に対応する、120Hzの出力画像信号のフレーム境界位置の後のフレームのみを黒画像とする処理を行っても良い。
ガンマ変換部6において、γ切り替え信号403により正極性(P)駆動用と負極性(N)駆動用それぞれのガンマテーブルの使用をフレーム毎に制御しガンマ変換することで、図14(g)の出力を得る。ここで、γ切り替え信号403は、境界識別信号401に基づき、24Hz周期でガンマ切り替え信号を反転させることで、黒フレーム前後の異なる画像フレームの駆動電圧の極性が異極性になるように補正する。この目的は実施例2で説明した内容と同じである。
駆動制御部7では、図14(h)のガンマ変換後の信号の極性と合わせて、正極性及び負極性の駆動電圧が同じになるように交互に切り換えて液晶パネル8に出力する。シャッター制御部12は、垂直同期信号とL/R識別信号により、例えば、図14(i)のような、Hでopen、Lでcloseになるようなシャッターメガネ14への切り替え信号を送信部
13に送ることにより、フィルムモードで3D画像を見ることができる。
13に送ることにより、フィルムモードで3D画像を見ることができる。
実施例3とは異なる方法でも、24Hzの3Dシネマ画像信号を120Hzの奇数倍速信号に変換して液晶パネルを交流駆動する場合でも、交流駆動の正負極性電圧のバランスが崩れるのを抑制しつつ、フィルムモードと同等な高画質表示行うことが可能になる。
(実施例5)
実施例1から実施例4は、入力画像信号として特定のフォーマット(シネマ画像)が入力された場合を例に説明した。実施例5は、システム制御部10が介在することで、様々なフォーマットの画像信号の入力に対応する例について説明する。
図15のフローチャートは、システム制御部10による処理フローを示している。電源投入後、システム制御部10はS101で初期パラメータを各機能ブロックへ送信する。この初期パラメータは、入力フォーマットによらず共通に使用可能なパラメータとする。例えば、ガンマ変換部6で使用する正極性(P)駆動用と負極性(N)駆動用それぞれのガンマ変換のテーブルデータ、液晶パネル8を駆動するための駆動制御部7に設定する駆動制御パラメータ等である。
実施例1から実施例4は、入力画像信号として特定のフォーマット(シネマ画像)が入力された場合を例に説明した。実施例5は、システム制御部10が介在することで、様々なフォーマットの画像信号の入力に対応する例について説明する。
図15のフローチャートは、システム制御部10による処理フローを示している。電源投入後、システム制御部10はS101で初期パラメータを各機能ブロックへ送信する。この初期パラメータは、入力フォーマットによらず共通に使用可能なパラメータとする。例えば、ガンマ変換部6で使用する正極性(P)駆動用と負極性(N)駆動用それぞれのガンマ変換のテーブルデータ、液晶パネル8を駆動するための駆動制御部7に設定する駆動制御パラメータ等である。
S102では、システム制御部10は、入力部1から入力画像信号のフォーマット情報を検知する。入力フォーマットを検知した場合、S103に進む。初期化時は予め決められたフォーマットで駆動表示するものとしてS103に進む。
S103では、システム制御部10は、検知した入力フォーマットで駆動表示するために、不揮発性メモリから表示パラメータテーブルを取得し、必要なパラメータの検索処理を行う。
S104では、システム制御部10は、取得したパラメータを、システムバス11を通じて各機能ブロックに設定し、又は更新する。
S105では、システム制御部10は、電源オフの要求があるまでは、S102に戻り、入力フォーマットの変更を常に検知できるようにしている。
S103では、システム制御部10は、検知した入力フォーマットで駆動表示するために、不揮発性メモリから表示パラメータテーブルを取得し、必要なパラメータの検索処理を行う。
S104では、システム制御部10は、取得したパラメータを、システムバス11を通じて各機能ブロックに設定し、又は更新する。
S105では、システム制御部10は、電源オフの要求があるまでは、S102に戻り、入力フォーマットの変更を常に検知できるようにしている。
以上の基本的なフォーマット変更処理フローを実装し、前述した表示パラメータテーブルに、実施例1から実施例4まで説明したような駆動を含めた最適なパラメータを予め設定しておくことが実施例5の特徴となる。このことにより、様々な入力フォーマットに対して、フレーム反転した交流駆動のDCバランスの確保と、高画質表示を両立した駆動表
示が可能になる。
例えば、入力画像信号のフレーム周波数の奇数倍のフレーム周波数の画像信号を生成する処理と、偶数倍のフレーム周波数の画像信号を生成する処理とを切り替え可能な構成の場合、実施例1〜4の処理は奇数倍駆動の場合のみ実行するように制御できる。
示が可能になる。
例えば、入力画像信号のフレーム周波数の奇数倍のフレーム周波数の画像信号を生成する処理と、偶数倍のフレーム周波数の画像信号を生成する処理とを切り替え可能な構成の場合、実施例1〜4の処理は奇数倍駆動の場合のみ実行するように制御できる。
(その他の実施例)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
3:フレームN倍速部、7:駆動制御部、8:液晶パネル、9:境界処理部、10:システム制御部
Claims (14)
- 画像信号に基づき画像を表示する表示手段と、
第1の画像信号から前記第1の画像信号のフレーム周波数の奇数倍のフレーム周波数の第2の画像信号を生成する生成手段と、
前記第2の画像信号に基づきフレーム毎に電圧を反転させた駆動信号により前記表示手段を交流駆動する駆動手段と、
前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームの少なくともいずれかに対し、前記交流駆動における正極性電圧と負極性電圧との差異を小さくする画像処理を行う処理手段と、
を備えることを特徴とする表示装置。 - 前記処理手段は、前記画像処理として、前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームの同じ座標の画素値を共通の値とする処理を行う請求項1に記載の表示装置。
- 前記処理手段は、前記第1の画像信号のフレーム周波数の1/2の周波数で前記画像処理を行う請求項2に記載の表示装置。
- 前記共通の値は、前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームの同じ座標の画素値の平均値である請求項2又は3に記載の表示装置。
- 前記共通の値は、前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームの同じ座標の画素値を重み付け加算して算出した値である請求項2又は3に記載の表示装置。
- 前記処理手段は、前記画像処理に加えて、前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後において、前記駆動信号に対し、前記交流駆動における正極性電圧と負極性電圧との差異を小さくする信号処理を行う請求項1に記載の表示装置。
- 前記処理手段は、
前記画像処理として、前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームのいずれか一方のフレームを黒画像とする処理を行うとともに、
前記信号処理として、前記黒画像のフレームの前後のフレームの駆動電圧の極性を逆にする処理を行う請求項6に記載の表示装置。 - 前記第1の画像信号は、1フレームに3D画像を構成する左目用画像と右目用画像の情報が含まれる画像信号であり、
前記生成手段は、前記第2の画像信号として、前記第1の画像信号の1フレームの左目用画像に対応する1又は複数の左目用画像のフレームと、前記第1の画像信号の1フレームの右目用画像に対応する1又は複数の右目用画像のフレームとが、前記左目用画像のフレームと前記右目用画像のフレームのフレーム数の合計が奇数となるように連続する画像信号を生成し、
前記処理手段は、前記画像処理として、前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームの少なくともいずれかのフレームを黒画像とする処理を行う請求項1に記載の表示装置。 - 前記処理手段は、前記画像処理として、前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームを黒画像とする処理を行う請求項8に記載の表示装置。
- 前記処理手段は、前記第1の画像信号のフレーム周波数の1/2の周波数で前記画像処理を行う請求項9に記載の表示装置。
- 前記処理手段は、前記画像処理に加えて、前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後において、前記駆動信号に対し、前記交流駆動における正極性電圧と負極性電圧との差異を小さくする信号処理を行う請求項8に記載の表示装置。
- 前記処理手段は、
前記画像処理として、前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームのいずれか一方のフレームを黒画像とする処理を行うとともに、
前記信号処理として、前記黒画像のフレームの前後のフレームの駆動電圧の極性を逆にする処理を行う請求項11に記載の表示装置。 - 前記生成手段は、前記第2の画像信号として、前記第1の画像信号のフレーム周波数の奇数倍のフレーム周波数の画像信号を生成する処理と、前記第1の画像信号のフレーム周波数の偶数倍のフレーム周波数の画像信号を生成する処理と、を切り替え可能であり、
前記処理手段は、前記生成手段により、前記第2の画像信号として、前記第1の画像信号のフレーム周波数の奇数倍のフレーム周波数の画像信号が生成された場合に、前記画像処理を行う請求項1〜12のいずれか1項に記載の表示装置。 - 画像信号に基づき画像を表示する表示手段を備える表示装置の制御方法であって、
第1の画像信号から前記第1の画像信号のフレーム周波数の奇数倍のフレーム周波数の第2の画像信号を生成する生成工程と、
前記第2の画像信号に基づきフレーム毎に電圧を反転させた駆動信号により前記表示手段を交流駆動する駆動工程と、
前記第1の画像信号のフレーム境界位置に対応する前記第2の画像信号のフレーム境界位置の前後のフレームの少なくともいずれかに対し、前記交流駆動における正極性電圧と負極性電圧との差異を小さくする画像処理を行う処理工程と、
を有することを特徴とする表示装置の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015233556A JP2017102190A (ja) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | 表示装置及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015233556A JP2017102190A (ja) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | 表示装置及びその制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017102190A true JP2017102190A (ja) | 2017-06-08 |
Family
ID=59018101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015233556A Pending JP2017102190A (ja) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | 表示装置及びその制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2017102190A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021500785A (ja) * | 2017-10-24 | 2021-01-07 | シャンハイ ジョンリエン テクノロジーズ リミテッド,カンパニーShanghai Zhonglian Technologies Ltd.,Co | ビデオデータ処理方法及びビデオデータ処理装置 |
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2015
- 2015-11-30 JP JP2015233556A patent/JP2017102190A/ja active Pending
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JP2021500785A (ja) * | 2017-10-24 | 2021-01-07 | シャンハイ ジョンリエン テクノロジーズ リミテッド,カンパニーShanghai Zhonglian Technologies Ltd.,Co | ビデオデータ処理方法及びビデオデータ処理装置 |
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